СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД КОЖЕВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА Российский патент 2000 года по МПК C02F1/52 

Изобретение относится к области очистки промышленных сточных вод, преимущественно кожевенного производства, и может быть использовано для очистки промышленных стоков с большим содержанием взвешенных веществ и жиров в пищевой, медицинской, текстильной отраслях промышленности.

Очистка производственных сточных вод кожевенного производства представляет значительную проблему, так как содержащиеся в стоках загрязнители имеют широкий спектр по химическим классам соединений, а также кислотность и основность их по отдельным операциям варьирует в широких пределах.

Промышленные стоки кожевенных заводов перед сбросом в городской коллектор должны подвергаться предварительной очистке на заводских очистных сооружениях.

Доведение таких промстоков до требуемых нормативов осуществляют глубокой очисткой, например, биохимическим способом. Но для обеспечения стабильности процесса биохимической очистки из промышленных сточных вод удаляют взвешенные вещества, например, механическим способом.

Избыточное содержание взвешенных веществ (более 240 мг/л) отрицательно влияет на процесс биохимической очистки, где накапливается значительный ненужный прирост биомассы. Чтобы избежать этого, в стоках после механической очистки содержание взвешенных веществ не должно превышать 180 мг/л. Величина показателя взвешенных веществ в сточных водах складывается из грубодисперсных примесей ГДП и тонкодисперсных примесей ТДП. Для кожевенных заводов ГДП достигает до 35-40%.

Известен способ механической очистки сточных вод кожевенных заводов от взвешенных веществ, состоящий из процеживания через решетки, пескоулавливания, отстаивания и флотации (см. Поповский М.В. Сб. Современное состояние и пути решения проблемы охраны окружающей среды на предприятиях кожевенно-обувной промышленности, М. Легпромбытиздат, 1987, с.46).

Известный способ обеспечивает выделение взвешенных веществ из этих вод до 80%.

Однако при таком способе очистка сточных вод происходит малоэффективно. Известен способ очистки сточных вод кожевенного производства от хрома и взвешенных веществ, по которому сточную воду обрабатывают серной кислотой до pH 4,5 и подвергают флотации. Флотацию проводят на установке, состоящей из напорного резервуара для насыщения сточных вод воздухом и флотоотстойника. Сточные воды заливают в напорный резервуар, в котором с помощью компрессора создают давление 3 атм. После перемешивания в течение 2-3 мин сточные воды подают в флотоотстойник. Отделив осадок, стоки подщелачивают известью до pH 7,5 и при тех же условиях подвергают повторной флотации (см. Авторское свидетельство СССР N 487024, кл. CO 2 F 1/66, 1975).

Степень очистки сточных вод от взвешенных веществ составляет 97,7%, от жиров 86,4%.

Однако по известному способу очистки весь объем образующегося осадка содержит гидроокись хрома и подлежит захоронению на специальном полигоне, что является серьезной проблемой.

Наиболее близким по технической сущности является способ очистки сточных вод кожевенного производства, включающий удаление грубодисперсных примесей (ГДП) и взвешенных веществ сточных вод, смешивание стоков, полученных после удаления ГДП, с 600 мг/л сернокислого алюминия при pH 7,5-8,0 и последующую флотацию с отделением образующегося осадка из очищенных стоков (см. Федоровская Т. Г. , Чубанова И.Н., Кудряшова Г.Н. "Предварительная очистка сточных вод кожевенных заводов". Журнал "Кожевенная промышленность", 1984, N 11, с. 9-14).

Недостатком известного способа является его низкая эффективность выделения взвешенных веществ.

Задачей изобретения является создание такого способа, который бы обеспечил достижение технического результата, состоящего в повышении эффективности процесса за счет увеличения степени очистки от взвешенных веществ и снижения расхода реагентов.

Этот технический результат в способе очистки сточных вод кожевенного производства, включающий удаление грубодисперсных примесей из взвешенных веществ сточных вод, смешивание стоков, полученных после удаления грубодисперсных примесей с сернокислым алюминием при заданном pH, и напорную флотацию с отделением образующегося осадка, содержащего тонкодисперсные примеси от очищенных стоков, достигается тем, что смешивание сернокислого алюминия со стоками, полученными после удаления грубодисперсных примесей, осуществляют при постоянной концентрации тонкодисперсных примесей, равной 3500-З600 мг/л, pH 6,5-7,4 и при концентрации сернокислого алюминия равной 12-20 мг/л и флотацию ведут в этом же режиме, причем постоянную концентрацию тонкодисперсных примесей поддерживают путем возврата очищенных стоков в процесс смешивания.

Ведение способа в предложенном режиме, именно удаление ГДП из сточных вод, поддержание постоянной концентрации ТДП, равной 3500-3600 мг/л, введение 12-20 мг/л сернокислого алюминия при pH 6,4-7,5 и проведение процесса флотации при том же режиме позволит достигнуть технического результата.

Предлагаемый способ очистки сточных вод использует сбросы стоков в общезаводскую канализацию, из которых выделены хромсодержащие стоки в отдельную канализационную сеть для осаждения хромовых соединений на станции высадки хрома.

Усредненный показатель общего содержания взвешенных веществ сточных вод кожевенного производства составляет ~8000 мг/л.

Грубодисперсные примеси (ГДП) содержат шерсть, волосы, кожевенные образки, мездру, хромовую стружку и в общем показателе взвешенных веществ их содержание достигает 35-40%.

Тонкодисперсные примеси (ТДП) имеют гидравлическую крупность не более 0,01 мм/с. Они представляют собой эмульгированные жидкости, суспеизоиды (жиры, золи оксидов и гидроксидов металлов и их солей), молекулярные коллоиды (белковые соединения), мицеллярные коллоиды (водные золи моющих веществ).

Предлагаемый способ осуществляют по следующей схеме: накопитель - усреднитель I ступени - решетка - накопитель-усреднитель II ступени - сетчатый фильтр - реактор для смешивания с сернокислым алюминием - напорный флотатор - сборная емкость очищенных стоков, возврат очищенных стоков в реактор для смешивания.

Отработанные промышленные стоки, не содержащие хромовых соединений, с концентрацией взвешенных веществ ~800 мг/л после 3-х часового усреднения в накопителе-усреднителе подают на ступенчатую решетку с фильтрующим прозором 2 мм, где задерживается 60-70% ГДП, затем стоки поступают в накопитель-усреднитель II ступени и после 3-х часового усреднения подают на сетчатый фильтр, где окончательно освобождаются от ГДП.

После двух ступеней усреднения сточные воды имеют pH около 10 и концентрацию тонкодисперсных примесей (ТДП), равную не более 4800-5000 мг/л.

Очищенные от ГДП сточные воды, содержащие 4800 мг/л ТДП, поступают в реактор-смеситель, куда подают и очищенные стоки, для установления и поддержания постоянной концентрации тонкодисперсных примесей 3500-3600 мг/л. Количество очищенных стоков рассчитывают на рабочий объем накопителя-усреднителя II ступени, например, 35,0 м³ и вычисляют из соотношения Y₁ • C₁ = Y₂ • C₂, где Y₁ - 35,0 м³; C₁ - 4900 мг/л; C₂ - 3600 мг/л,

Y₂=Y₁ + Y_{добавле нныеочищ енныестоки}
Y_{добавле нныеочищенн ыестоки} = 47,9 - 35,0 = 12,9 м³
Концентрацию ТДП 3500-3600 мг/л постоянно поддерживают в реакторе, куда вводят 12-20 мг/л сернокислого алюминия, показатель pH доводят до 6,4-7,5 введением серной кислоты и известкового молока. Общая щелочность 3,0-4,5 мг-экв/л. Перемешивание идет 15-20 минут.

Смесь из сточных вод, содержащих 3500-3600 мг/л ТДП, 12-20 мг/л сернокислого алюминия, имеющая pH 6,4-7,5, поступает в напорный флотатор, где идет процесс напорной (компрессорной) флотации. Продолжительность флотации - 30 мин, давление насыщения смеси воздухом - 0,35-0,5 мПа, продолжительность насыщения воздухом - 5 минут.

Образующийся осадок, содержащий ТДП, удаляют, а очищенные стоки из сборной емкости возвращают в реактор-смеситель, где идет процесс смешивания стоков с сернокислым алюминием.

Конкретные примеры и эффективность очистки сточных вод предлагаемого и известного способов приведена в таблице.

Использование предлагаемого способа по сравнению с известным позволяет повысить эффективность процесса за счет увеличения степени очистки от взвешенных веществ до 98,7-99% и снизить расход сернокислого алюминия до 12-20 мг/л.

Способ позволяет очистить сточные воды кожевенных производств до содержания в них взвешенных веществ в среднем до 140 мг/л, что позволяет управлять процессом последующей биохимической очистки, к тому же расход сернокислого алюминия уменьшается более чем в 40 раз.

Использование: для очистки промышленных сточных вод с большим содержанием взвешенных веществ и жиров. Сущность изобретения: смешивают сернокислый алюминий со стоками, полученными после удаления грубодисперсных примесей, осуществляют коагуляцию при постоянной концентрации тонкодисперсных примесей (ТДП), равной 3500 - 3600 мг/л и pH 6,5 - 7,4, при концентрации сернокислого алюминия, равной 12 - 20 мг/л, осадок отделяют флотацией в том же режиме. Постоянную концентрацию ТДП поддерживают путем возврата очищенных стоков в процесс смешивания. Способ обеспечивает очищение сточных вод до содержания взвешенных веществ 140 мг/л, что позволяет управлять процессом последующей биохимической очистки и уменьшает расход сернокислого алюминия более чем в 40 раз. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ очистки сточных вод кожевенного производства, включающий удаление грубодисперсных примесей и взвешенных веществ сточных вод, смешивание стоков, полученных после удаления грубодисперсных примесей с сернокислым алюминием при заданном pH, и напорную флотацию с отделением образующегося осадка, содержащего тонкодисперсные примеси, от очищенных стоков, отличающийся тем, что смешивание сернокислого алюминия со стоками, полученными после удаления грубодисперсных примесей, осуществляют при постоянной концентрации тонкодисперсных примесей, равной 3500 - 3600 мг/л, pH 6,5 - 7,4 и при концентрации сернокислого алюминия, равной 12 - 20 мг/л, и флотацию ведут в этом же режиме. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что постоянную концентрацию тонкодисперсных примесей поддерживают путем возврата очищенных стоков в процесс смешивания.